GSA煙氣懸浮吸收脫硫技術(shù)
GSA(Gas Suspension Absorption)工藝是一種以石灰石為吸收劑的半干法脫硫技術(shù)。煙氣與霧化的石灰漿液充分接觸以脫除二氧化硫。反應(yīng)副產(chǎn)品為亞硫酸鈣和硫酸鈣。GSA工藝的關(guān)鍵之處是大量覆蓋著新鮮石灰漿液的灰的再循環(huán),這些干灰作為脫硫反應(yīng)的媒體。這種工藝的傳熱、傳質(zhì)特性優(yōu)于傳統(tǒng)的半干法工藝。
GSA系統(tǒng)中有一個豎直的反應(yīng)器,在反應(yīng)器內(nèi)煙氣與由石灰、反應(yīng)產(chǎn)物和飛灰組成的懸浮顆粒充分接觸,并進(jìn)行反應(yīng)。約99的懸浮顆粒經(jīng)旋風(fēng)除塵器分離后送回反應(yīng)器,旋風(fēng)除塵器的出口煙氣經(jīng)過電除塵器或布袋除塵器后排空。由Ca(OH)2制成的石灰漿液在反應(yīng)器底部由一個噴嘴噴入。石灰漿液中的水量由出口煙氣溫度的在線測量來控制。
技術(shù)特點
(1)漿液霧化方式。GSA與其它半干法相比,在霧化方式上最大的區(qū)別是石灰漿液噴入的方式和SO2吸收的方式。GSA用低壓力的雙流體噴嘴;吸收二氧化硫是在懸浮物料的濕表面上,并且有較高的傳熱、傳質(zhì)效果;石灰漿液和水噴入只用一個霧化噴嘴;循環(huán)物料直接進(jìn)入反應(yīng)器,所以避免了噴嘴的磨損腐蝕問題或物料循環(huán)量的技術(shù)限制。
(2)石灰/物料再循環(huán)。用過的石灰進(jìn)行再循環(huán)是半干法脫硫工藝的一個趨勢。大多數(shù)半干法工藝中再循環(huán)工藝有一個灰處理系統(tǒng)進(jìn)行灰輸送和儲存。引進(jìn)循環(huán)物料的方法是新鮮的石灰漿液中混合需要再循環(huán)的灰,結(jié)果是由于漿液中灰的存在,很容易在漿液管路中發(fā)生沉淀現(xiàn)象以及額外的噴嘴磨損。在GSA工藝中的物料再循環(huán)是由旋風(fēng)分離器下的物料分配箱來實現(xiàn)的,物料分配箱直接把物料引入反應(yīng)器。
(3)高的吸收效率。GSA反應(yīng)器能夠承受塔內(nèi)高濃度的再循環(huán)物料,物料濃度能達(dá)到458~1830g/Nm3。這些懸浮顆粒為石灰漿液(附著在顆粒表面)和煙氣提供了很大的接觸面積,較高的接觸面積使GSA工藝可以達(dá)到接近濕法脫硫的性能水平。
(4)石灰耗量少。由于反應(yīng)塔內(nèi)高的循環(huán)倍率和精確工藝控制使得GSA反應(yīng)器有較高的石灰利用率。石灰利用率越高(高達(dá)80)石灰耗量將越少。此外,較低的石灰耗量同時降低了系統(tǒng)產(chǎn)生的副產(chǎn)品的數(shù)量。
(5)運行費用低。與以往半干法工藝不同,GSA系統(tǒng)內(nèi)部沒有運轉(zhuǎn)部件,能保證設(shè)備相對連續(xù)、無須維護(hù)地運行。噴嘴孔徑比傳統(tǒng)半干法中的大,很少堵塞,噴嘴磨損也很低。如果要更換,只需幾分鐘時間。旋風(fēng)分離器也沒有運轉(zhuǎn)部件。
(6)內(nèi)部無結(jié)垢。由于反應(yīng)器內(nèi)是顆粒流化床,所以反應(yīng)器內(nèi)壁面受到懸浮顆粒的連續(xù)沖刷,避免了結(jié)垢。而傳統(tǒng)的半干法工藝中,內(nèi)壁面是結(jié)垢的。同時在設(shè)備任何部分沒有濕/干交界面,避免了嚴(yán)重的腐蝕問題。
(7)占地面積少。由于反應(yīng)器內(nèi)具有較高的懸浮濃度,所以反應(yīng)時間相對較短。相對于傳統(tǒng)半干法的塔內(nèi)速度1.2~1.8m/s、反應(yīng)時間10~12s,GSA為6.1~6.7m/s、2.5s。因此GSA反應(yīng)器的直徑相對減小。
(8)能夠脫除重金屬。在丹麥垃圾焚燒電廠的試驗結(jié)果表明,GSA工藝不僅能夠脫除煙氣中的酸性氣體,而且也能脫去重金屬,如汞、鎘、鉛。GSA工藝的這種能力,已在CER的試驗中得到驗證。

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